ਐਂਟੀਨਾ ਸਮੀਖਿਆ: ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਅਤੇ ਐਂਟੀਨਾ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਦੀ ਸਮੀਖਿਆ

ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਦੀ ਧਾਰਨਾ 1970 ਦੇ ਦਹਾਕੇ ਵਿੱਚ ਗਣਿਤ-ਵਿਗਿਆਨੀ ਬੇਨੋਇਟ ਬੀ. ਮੈਂਡੇਲਬਰੌਟ ਦੁਆਰਾ ਪੇਸ਼ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ, ਹਾਲਾਂਕਿ ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਜਿਓਮੈਟਰੀ ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਗਣਿਤ-ਸ਼ਾਸਤਰੀਆਂ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਕੈਂਟਰ (1870), ਵਾਨ ਕੋਚ (1904), ਸੀਅਰਪਿੰਸਕੀ (1915) ਦੇ ਪਹਿਲੇ ਕੰਮ ਤੋਂ ਲੱਭੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ), ਜੂਲੀਆ (1918), ਫਾਟੂ (1926), ਅਤੇ ਰਿਚਰਡਸਨ (1953)।
ਬੇਨੋਇਟ ਬੀ. ਮੈਂਡੇਲਬਰੌਟ ਨੇ ਹੋਰ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਬਣਤਰਾਂ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਰੁੱਖਾਂ, ਪਹਾੜਾਂ ਅਤੇ ਤੱਟਰੇਖਾਵਾਂ ਦੀ ਨਕਲ ਕਰਨ ਲਈ ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਦੀਆਂ ਨਵੀਆਂ ਕਿਸਮਾਂ ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤ ਕਰਕੇ ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਅਤੇ ਕੁਦਰਤ ਵਿਚਕਾਰ ਸਬੰਧਾਂ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤਾ। ਉਸਨੇ ਲਾਤੀਨੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਣ "ਫ੍ਰੈਕਟਸ" ਤੋਂ "ਫ੍ਰੈਕਟਲ" ਸ਼ਬਦ ਦੀ ਰਚਨਾ ਕੀਤੀ, ਜਿਸਦਾ ਅਰਥ ਹੈ "ਟੁੱਟਿਆ" ਜਾਂ "ਖੰਡਿਤ", ਭਾਵ ਟੁੱਟੇ ਜਾਂ ਅਨਿਯਮਿਤ ਟੁਕੜਿਆਂ ਨਾਲ ਬਣਿਆ, ਅਨਿਯਮਿਤ ਅਤੇ ਖੰਡਿਤ ਜਿਓਮੈਟ੍ਰਿਕ ਆਕਾਰਾਂ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਨ ਲਈ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਰਵਾਇਤੀ ਯੂਕਲੀਡੀਅਨ ਜਿਓਮੈਟਰੀ ਦੁਆਰਾ ਵਰਗੀਕ੍ਰਿਤ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਉਸਨੇ ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਬਣਾਉਣ ਅਤੇ ਅਧਿਐਨ ਕਰਨ ਲਈ ਗਣਿਤਿਕ ਮਾਡਲ ਅਤੇ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਵਿਕਸਿਤ ਕੀਤੇ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਮਸ਼ਹੂਰ ਮੈਂਡੇਲਬਰੌਟ ਸੈੱਟ ਦੀ ਸਿਰਜਣਾ ਹੋਈ, ਜੋ ਕਿ ਸ਼ਾਇਦ ਸਭ ਤੋਂ ਮਸ਼ਹੂਰ ਅਤੇ ਦ੍ਰਿਸ਼ਟੀਗਤ ਰੂਪ ਨਾਲ ਮਨਮੋਹਕ ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਸ਼ਕਲ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਅਤੇ ਬੇਅੰਤ ਦੁਹਰਾਉਣ ਵਾਲੇ ਪੈਟਰਨ ਹਨ (ਚਿੱਤਰ 1d ਦੇਖੋ)।
ਮੈਂਡੇਲਬਰੌਟ ਦੇ ਕੰਮ ਨੇ ਨਾ ਸਿਰਫ ਗਣਿਤ 'ਤੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਇਆ ਹੈ, ਸਗੋਂ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ, ਕੰਪਿਊਟਰ ਗਰਾਫਿਕਸ, ਜੀਵ ਵਿਗਿਆਨ, ਅਰਥ ਸ਼ਾਸਤਰ ਅਤੇ ਕਲਾ ਵਰਗੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਵੀ ਹਨ। ਵਾਸਤਵ ਵਿੱਚ, ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਅਤੇ ਸਵੈ-ਸਮਾਨ ਬਣਤਰਾਂ ਨੂੰ ਮਾਡਲ ਬਣਾਉਣ ਅਤੇ ਪ੍ਰਸਤੁਤ ਕਰਨ ਦੀ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਯੋਗਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਵਿੱਚ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਨਵੀਨਤਾਕਾਰੀ ਉਪਯੋਗ ਹਨ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਹੇਠਲੇ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤਿਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਜੋ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਵਿਆਪਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦੀਆਂ ਕੁਝ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਹਨ:
1. ਕੰਪਿਊਟਰ ਗਰਾਫਿਕਸ ਅਤੇ ਐਨੀਮੇਸ਼ਨ, ਯਥਾਰਥਵਾਦੀ ਅਤੇ ਦ੍ਰਿਸ਼ਟੀਗਤ ਤੌਰ 'ਤੇ ਆਕਰਸ਼ਕ ਕੁਦਰਤੀ ਲੈਂਡਸਕੇਪ, ਰੁੱਖ, ਬੱਦਲ, ਅਤੇ ਟੈਕਸਟ ਤਿਆਰ ਕਰਨਾ;
2. ਡਿਜੀਟਲ ਫਾਈਲਾਂ ਦੇ ਆਕਾਰ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਲਈ ਡੇਟਾ ਕੰਪਰੈਸ਼ਨ ਤਕਨਾਲੋਜੀ;
3. ਚਿੱਤਰ ਅਤੇ ਸਿਗਨਲ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ, ਚਿੱਤਰਾਂ ਤੋਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਕੱਢਣਾ, ਪੈਟਰਨਾਂ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣਾ, ਅਤੇ ਪ੍ਰਭਾਵੀ ਚਿੱਤਰ ਸੰਕੁਚਨ ਅਤੇ ਪੁਨਰ ਨਿਰਮਾਣ ਵਿਧੀਆਂ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨਾ;
4. ਜੀਵ-ਵਿਗਿਆਨ, ਪੌਦਿਆਂ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਅਤੇ ਦਿਮਾਗ ਵਿੱਚ ਨਿਊਰੋਨਸ ਦੇ ਸੰਗਠਨ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਦਾ ਹੈ;
5. ਐਂਟੀਨਾ ਥਿਊਰੀ ਅਤੇ ਮੈਟਾਮੈਟਰੀਅਲਸ, ਕੰਪੈਕਟ/ਮਲਟੀ-ਬੈਂਡ ਐਂਟੀਨਾ ਅਤੇ ਨਵੀਨਤਾਕਾਰੀ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਨਾ।
ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਜਿਓਮੈਟਰੀ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਵਿਗਿਆਨਕ, ਕਲਾਤਮਕ ਅਤੇ ਤਕਨੀਕੀ ਵਿਸ਼ਿਆਂ ਵਿੱਚ ਨਵੀਆਂ ਅਤੇ ਨਵੀਨਤਾਕਾਰੀ ਵਰਤੋਂਾਂ ਨੂੰ ਲੱਭਦੀ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ।
ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ (EM) ਟੈਕਨਾਲੋਜੀ ਵਿੱਚ, ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਆਕਾਰ ਉਹਨਾਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਬਹੁਤ ਉਪਯੋਗੀ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਜਿਹਨਾਂ ਲਈ ਐਂਟੀਨਾ ਤੋਂ ਲੈ ਕੇ ਮੈਟਾਮੈਟਰੀਅਲਜ਼ ਅਤੇ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਸਿਲੈਕਟਿਵ ਸਰਫੇਸ (FSS) ਤੱਕ ਮਿਨੀਏਟੁਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਪਰੰਪਰਾਗਤ ਐਂਟੀਨਾ ਵਿੱਚ ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਜਿਓਮੈਟਰੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਨਾਲ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਬਿਜਲਈ ਲੰਬਾਈ ਵਧ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਟ ਬਣਤਰ ਦਾ ਸਮੁੱਚਾ ਆਕਾਰ ਘਟਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਆਕਾਰਾਂ ਦੀ ਸਵੈ-ਸਮਾਨ ਪ੍ਰਕਿਰਤੀ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਮਲਟੀ-ਬੈਂਡ ਜਾਂ ਬ੍ਰੌਡਬੈਂਡ ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਟ ਬਣਤਰਾਂ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਲਈ ਆਦਰਸ਼ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਦੀਆਂ ਅੰਦਰੂਨੀ ਮਿਨਿਏਚੁਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਸਮਰੱਥਾਵਾਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਰਿਫਲੈਕਟਰੇ, ਪੜਾਅਵਾਰ ਐਰੇ ਐਂਟੀਨਾ, ਮੈਟਾਮੈਟਰੀਅਲ ਐਬਜ਼ੋਰਬਰਸ ਅਤੇ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਨ ਲਈ ਆਕਰਸ਼ਕ ਹਨ। ਵਾਸਤਵ ਵਿੱਚ, ਬਹੁਤ ਛੋਟੇ ਐਰੇ ਐਲੀਮੈਂਟਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਨਾਲ ਕਈ ਫਾਇਦੇ ਹੋ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਆਪਸੀ ਕਪਲਿੰਗ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣਾ ਜਾਂ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਐਲੀਮੈਂਟ ਸਪੇਸਿੰਗ ਵਾਲੇ ਐਰੇ ਨਾਲ ਕੰਮ ਕਰਨ ਦੇ ਯੋਗ ਹੋਣਾ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਚੰਗੀ ਸਕੈਨਿੰਗ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਅਤੇ ਕੋਣੀ ਸਥਿਰਤਾ ਦੇ ਉੱਚ ਪੱਧਰਾਂ ਨੂੰ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਣਾ।
ਉੱਪਰ ਦੱਸੇ ਗਏ ਕਾਰਨਾਂ ਕਰਕੇ, ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਐਂਟੀਨਾ ਅਤੇ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕਸ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਦੋ ਦਿਲਚਸਪ ਖੋਜ ਖੇਤਰਾਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੇ ਹਾਲ ਹੀ ਦੇ ਸਾਲਾਂ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਧਿਆਨ ਖਿੱਚਿਆ ਹੈ। ਦੋਵੇਂ ਧਾਰਨਾਵਾਂ ਵਾਇਰਲੈੱਸ ਸੰਚਾਰ, ਰਾਡਾਰ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਅਤੇ ਸੈਂਸਿੰਗ ਵਿੱਚ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ਾਲ ਸ਼੍ਰੇਣੀ ਦੇ ਨਾਲ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਤਰੰਗਾਂ ਨੂੰ ਹੇਰਾਫੇਰੀ ਅਤੇ ਨਿਯੰਤਰਣ ਕਰਨ ਦੇ ਵਿਲੱਖਣ ਤਰੀਕੇ ਪੇਸ਼ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ। ਉਹਨਾਂ ਦੀਆਂ ਸਵੈ-ਸਮਾਨ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਨੂੰ ਕਾਇਮ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ ਆਕਾਰ ਵਿੱਚ ਛੋਟੇ ਹੋਣ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਹ ਸੰਖੇਪਤਾ ਸਪੇਸ-ਸੀਮਤ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਮੋਬਾਈਲ ਡਿਵਾਈਸਾਂ, RFID ਟੈਗਸ, ਅਤੇ ਏਰੋਸਪੇਸ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਤੌਰ 'ਤੇ ਫਾਇਦੇਮੰਦ ਹੈ।
ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਐਂਟੀਨਾ ਅਤੇ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਵਿੱਚ ਬੇਤਾਰ ਸੰਚਾਰ, ਇਮੇਜਿੰਗ, ਅਤੇ ਰਾਡਾਰ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਸੁਧਾਰ ਕਰਨ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਸੰਕੁਚਿਤ, ਉੱਚ-ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਾਲੇ ਯੰਤਰਾਂ ਨੂੰ ਵਧੀਆਂ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲਤਾ ਦੇ ਨਾਲ ਸਮਰੱਥ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਮਲਟੀਪਲ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਬੈਂਡਾਂ ਵਿੱਚ ਕੰਮ ਕਰਨ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ ਅਤੇ ਇਸਦੀ ਛੋਟੀ ਹੋਣ ਦੀ ਯੋਗਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਭੰਬਲਭੂਸੇ ਦੀ ਜਿਓਮੈਟਰੀ ਨੂੰ ਮਟੀਰੀਅਲ ਡਾਇਗਨੌਸਟਿਕਸ ਲਈ ਮਾਈਕ੍ਰੋਵੇਵ ਸੈਂਸਰਾਂ ਦੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਵਿੱਚ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਰਿਹਾ ਹੈ। ਇਹਨਾਂ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਚੱਲ ਰਹੀ ਖੋਜ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਪੂਰੀ ਸਮਰੱਥਾ ਨੂੰ ਮਹਿਸੂਸ ਕਰਨ ਲਈ ਨਵੇਂ ਡਿਜ਼ਾਈਨ, ਸਮੱਗਰੀ ਅਤੇ ਨਿਰਮਾਣ ਤਕਨੀਕਾਂ ਦੀ ਖੋਜ ਕਰਨਾ ਜਾਰੀ ਰੱਖਦੀ ਹੈ।
ਇਸ ਪੇਪਰ ਦਾ ਉਦੇਸ਼ ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਐਂਟੀਨਾ ਅਤੇ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੀ ਖੋਜ ਅਤੇ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਗਤੀ ਦੀ ਸਮੀਖਿਆ ਕਰਨਾ ਅਤੇ ਮੌਜੂਦਾ ਫ੍ਰੈਕਟਲ-ਅਧਾਰਿਤ ਐਂਟੀਨਾ ਅਤੇ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਕਰਨਾ, ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਫਾਇਦਿਆਂ ਅਤੇ ਸੀਮਾਵਾਂ ਨੂੰ ਉਜਾਗਰ ਕਰਨਾ ਹੈ। ਅੰਤ ਵਿੱਚ, ਨਵੀਨਤਾਕਾਰੀ ਰਿਫਲੈਕਟਰੇਅ ਅਤੇ ਮੈਟਾਮੈਟਰੀਅਲ ਯੂਨਿਟਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਵਿਆਪਕ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਪੇਸ਼ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਹਨਾਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਢਾਂਚੇ ਦੀਆਂ ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਅਤੇ ਭਵਿੱਖੀ ਵਿਕਾਸ ਬਾਰੇ ਚਰਚਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ।